5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為工業(yè)智造賦能

徐安定

摘要：工業(yè)工程是有效組織、規(guī)劃和協(xié)調(diào)工業(yè)中人、機、物、能、環(huán)境、信息等資源的管理和控制，實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、精益化、低成本和敏捷化生產(chǎn)過程的科學方法。5g通信具有連接量大、速度快、帶寬高、可靠性高、時延低等特點。實驗和應用實例表明，該系統(tǒng)可以利用5g通信實現(xiàn)生產(chǎn)過程、工藝、場景、生產(chǎn)線、車間、工廠等的智能聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程調(diào)整、仿真控制、動態(tài)監(jiān)控、預測和預警等智能功能。整合網(wǎng)絡和智能技術，不斷實施優(yōu)化策略，提高生產(chǎn)效率和資源利用率，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全。工業(yè)工程、5g通信和智能技術的集成有利于工業(yè)制造業(yè)的現(xiàn)代化進程，有利于提高工業(yè)生產(chǎn)效率。

關鍵詞：工業(yè)工程;5g;智能網(wǎng);動態(tài)監(jiān)控;仿真控制

1建強廣電5G網(wǎng)融通工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

中國廣電定位為媒體、信息和科技融合的平臺型企業(yè)，深入貫徹新發(fā)展理念，主動融入新發(fā)展格局，加快建設廣電的5G網(wǎng)絡，加速推進5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用，壯大數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展新動能。

一是著眼建立5G和有線一體化高品質(zhì)網(wǎng)絡。中國廣電將順應廣播電視網(wǎng)、消費互聯(lián)網(wǎng)和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合共生的演進趨勢，堅持以IP化、云化、智能化、融合化為發(fā)展方向，推動建設全互聯(lián)、廣連接、廣電和通信技術融合的新型廣電網(wǎng)絡。一方面，深化共建共享，建設高品質(zhì)5G網(wǎng)絡。著力加快700MHz頻率遷移工作，推進700MHz和5GNR廣播電視國家標準以及700MHz5G終端成熟。截至10月底，新入網(wǎng)5G終端支持700MHz的占比已達72%，年底前將建成20萬個基站，明年上半年累計建成48萬個基站。另一方面，立足云網(wǎng)端協(xié)同，加快推進有線網(wǎng)絡改造升級。重點實施國家干線網(wǎng)擴容工程，建好互聯(lián)互通平臺和國家IP骨干網(wǎng);合理布局大中小數(shù)據(jù)中心，建成層次化CDN中心;加快有線電視網(wǎng)絡“雙千兆”升級，推動網(wǎng)絡光纖化、傳輸IP化、終端智能化改造升級;推進業(yè)務中臺、數(shù)據(jù)中臺、運營和運維平臺等建設，構(gòu)建技術統(tǒng)一、能力開放、安全有效的智慧中臺和支撐平臺;推動有線、無線和衛(wèi)星網(wǎng)絡協(xié)同發(fā)展，建設兼具宣傳文化和綜合信息服務特色、可管可控、新型智慧融合網(wǎng)絡。

二是探索融合共生，創(chuàng)新廣電5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應用服務。中國廣電以推進全國有線電視網(wǎng)絡整合和廣電5G建設一體化發(fā)展為契機，充分發(fā)揮700MHz優(yōu)勢，深入實施工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略，聚焦政用、民用、商用領域，在網(wǎng)絡建設、技術融合、平臺開放、生態(tài)培育等方面多點發(fā)力，推動廣電5G與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合創(chuàng)新發(fā)展。

三是聚焦差異化，激活廣電5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用的新動能。打造廣電5G﹢工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)差異化發(fā)展優(yōu)勢，發(fā)揮廣電5G網(wǎng)絡覆蓋和媒體領域生態(tài)資源的優(yōu)勢，強化內(nèi)容為王、品質(zhì)至上，構(gòu)建“科技﹢媒體﹢通信”融合發(fā)展新范式。

四是筑牢安全基石，構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡安全公共服務平臺。中國廣電已啟動國家級工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡安全公共服務平臺建設，打造實時可控的安全體系，面向企業(yè)提供安全防護服務。

2行業(yè)痛點及需求分析

（1）工業(yè)基礎網(wǎng)絡需升級

項目實施之前，傳統(tǒng)車間機床及工位機均是采用有線連接方式，車間產(chǎn)線經(jīng)常需要根據(jù)生產(chǎn)業(yè)務需要而進行調(diào)整。有線連接方式限制了設備的工作空間及協(xié)同能力，導致車間無法快速響應產(chǎn)線的調(diào)整需求，出現(xiàn)車間生產(chǎn)周期緊、產(chǎn)能降低等問題。

為解決上述問題，需對園區(qū)、車間等進行工業(yè)基礎網(wǎng)絡的升級改造，提升車間產(chǎn)線調(diào)整的靈活性，助力柔性制造。

（2）商務服務模式需拓展

企業(yè)傳統(tǒng)的商務服務模式只限于設備及零配件的銷售，與上下游企業(yè)聯(lián)動性不強。而隨著5G、云計算等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術高速發(fā)展，現(xiàn)有的商務服務模式已不能完全滿足市場和企業(yè)自身發(fā)展的需求。

企業(yè)需要在現(xiàn)有的商務服務模式基礎上進行拓展，通過產(chǎn)品和解決方案實現(xiàn)服務，通過數(shù)據(jù)體現(xiàn)價值，而有價值的服務才是客戶的需求。

（3）生產(chǎn)管理方法需創(chuàng)新

①AGV工作空間有限，調(diào)配不靈活，協(xié)同能力差

傳統(tǒng)的小型AGV（AutomatedGuidedVehicle，自動導航車）需配有電磁或光學等自動導航裝置，且只能夠沿規(guī)定的導航路徑行駛，導致工作空間受限、調(diào)配不靈活。使用WiFi連接時，信號間切換時延大，且存在干擾，協(xié)同能力差。

②傳統(tǒng)大型機器操作難度大，存在安全隱患

傳統(tǒng)大型機器（如工程車輛、吊機、機床等）均是需要由專業(yè)的操作員進行操作，要求高。若操作員長時間操作，容易產(chǎn)生疲勞而導致安全事故的發(fā)生。

③人員、設備等無法進行精細化管理，影響車間產(chǎn)能

傳統(tǒng)車間人員、設備等管理主要是依靠人力管理和員工的自覺性，對上班期間員工是否在崗且在安全區(qū)域、設備是否在線，無法做到精細化地實時管理。經(jīng)常會出現(xiàn)車間工人消極怠工、未經(jīng)許可進入危險區(qū)域的安全隱患，設備的閑置等問題，導致車間產(chǎn)能受到影響，沒有達到最大化。

④日常巡檢效率低，場外專家指導成本高，培訓效率低

傳統(tǒng)車間的日常巡檢還是由人工來完成，復雜機器對操作技能要求高，導致巡檢效率低。作為高新技術產(chǎn)業(yè)，企業(yè)經(jīng)常需要請場外專家來廠進行指導，專家指導運行成本高。其次對員工進行培訓，常規(guī)的培訓方式不能讓所有員工都能直觀明了的理解設備的關鍵構(gòu)造點，從而導致效率低、效果差。

⑤產(chǎn)品質(zhì)檢缺少統(tǒng)一標準，效率低、存在誤檢可能

傳統(tǒng)車間的產(chǎn)品質(zhì)檢主要依靠質(zhì)檢人員的經(jīng)驗判斷是否符合標準，沒有形成數(shù)據(jù)庫支撐可量化的質(zhì)檢標準，產(chǎn)品出廠標準不一致，存在優(yōu)劣高低之分。而且人工質(zhì)檢存在視覺疲勞的問題，會導致產(chǎn)品誤檢過關，質(zhì)量不達標，

3結(jié)束語

5G通信技術、新一代信息技術與工業(yè)制造深度融合，將成為傳統(tǒng)制造向智能制造邁進的主要推動力。

IE工程師充分利用5G、邊緣計算和人工智能等技術，可實現(xiàn)工業(yè)制造的智能化，動態(tài)監(jiān)控、智能數(shù)據(jù)分析、故障預警和模擬控制等正不斷優(yōu)化工業(yè)制造場景、流程和工業(yè)管理，大幅提高工業(yè)制造的生產(chǎn)率、效率和質(zhì)量，降低成本，改善工人的工作環(huán)境并提高安全度。5G的采用，將使得以提質(zhì)降本增效為根本使命的工業(yè)工程又進入更高層次的藍海。

參考文獻

[1]工信部、中國工程院起草，國務院簽發(fā)，《中國制造2025》，2015年9月。